基于單片機(jī)的紅綠燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的紅綠燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的提高，機(jī)動(dòng)車數(shù)量也在急劇增加，交通問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的重點(diǎn)對(duì)象，因城市發(fā)展所帶來(lái)的交通擁堵等問(wèn)題，利用智能交通來(lái)解決傳統(tǒng)交通日漸出現(xiàn)的問(wèn)題成為大勢(shì)所趨。本設(shè)計(jì)基于傳統(tǒng)交通，詳細(xì)介紹了交通燈控制系統(tǒng)軟件以及硬件的設(shè)計(jì)過(guò)程，并且使用Proleus軟件對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行仿真，采用了單片機(jī)作為基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)模板，結(jié)合plc等其他技術(shù)進(jìn)行交通的智能化的交通設(shè)計(jì)，可自動(dòng)控制紅綠燈的交替閃爍，觀察車流情況自動(dòng)改變倒計(jì)時(shí)的情況，已達(dá)到改善交通擁堵的情況。本設(shè)計(jì)是基于理想情況下設(shè)計(jì)的交通控制系統(tǒng)，基于實(shí)際道路情況的復(fù)雜程度，不同的車輛高度長(zhǎng)度的和隨機(jī)出現(xiàn)的行人以及出現(xiàn)交通事故等突發(fā)情況，本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際的交通系統(tǒng)還是存在一定難度，但該發(fā)展方向存在大量實(shí)際利益，是值得我們?nèi)ヌ接懭绾伟l(fā)展的，在硬件開(kāi)發(fā)成熟后可以優(yōu)先享用該成果。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；信號(hào)燈；智能交通DesignofIntelligentTrafficSignalControlSystemBasedonSingleChipMicrocomputerAbstractWiththerapiddevelopmentofsocialeconomyandtheimprovementofpeoplelivingstandard，thenumberofmotorvehiclesisincreasingrapidly．Thetrafficproblemhasgraduallybecomethefocusofattention．Thisdesignmainlyaimsatthemainandthemainroadintersectiontrafficlighttocarryontheintellectualizeddesign，mayaccordingtothetrafficflowsizechanges．Indicatedthepassagetimelength.Thisdesignisbasedontheproblemsoftraditionaltraffic.Itusesthemicrocontrollerasabasicdevelopmenttemplate,combinedwithplcandothertechnologiesforintelligenttrafficdesignoftraffic.Itcanautomaticallycontrolthealternatingblinkingoftrafficlightsandobservethetrafficflow.Thecountdownisautomaticallychanged.Ithasbeenachievedtoimprovetrafficcongestion.Thisdesignisbasedonthetrafficcontrolsystemdesignedunderidealcircumstances.Basedonthecomplexityoftheactualroadconditions,differentvehicleheights,randompedestrians,andaccidentssuchastrafficaccidents,thisdesignstillexistsinconjunctionwiththeactualtrafficsystem.Itisdifficult,buttherearealotofpracticalbenefitsinthisdirectionofdevelopment.Itisworthwhiletodiscusshowtodevelop.Afterthehardwaredevelopmentismature,youcanenjoytheresultsfirst.Keywords:scm;signallight;intelligenttraffic目錄1引言 11.1本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 11.2本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問(wèn)題 21.3本設(shè)計(jì)的中心要點(diǎn) 42設(shè)計(jì)思路 52.1設(shè)計(jì)原理 62.2方案選擇 72.2.1分析問(wèn)題 73元器件展示 83.1單片機(jī)展示 83.2匯編軟件展示 104系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程概述 114.1設(shè)計(jì)流程概述 124.2汽車數(shù)量檢查電路 13 4.3交通指示燈電路 134.4倒計(jì)時(shí)顯示電路 144.5緊急處理電路 155系統(tǒng)仿真 156結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 22致謝 23附錄 24PAGE41引言信號(hào)燈的出現(xiàn)，是人類交通出現(xiàn)的雛形，在其出現(xiàn)之前，主要依靠人力進(jìn)行指揮，不同于人力指揮，信號(hào)燈對(duì)提高道路通行能力有巨大好處，它可以24小時(shí)無(wú)休止指揮道路，極少出現(xiàn)故障，對(duì)減少交通事故起到了積極作用，是交通邁向復(fù)雜的必經(jīng)途徑。綠燈，是廣泛存在于現(xiàn)行交通系統(tǒng)中的一種信號(hào)燈，綠色一般給人比較舒適的感覺(jué)，其寓意著享有此道路的優(yōu)先通行權(quán)利，在沒(méi)有其他交通指示的情況下，綠燈的車道上可以執(zhí)行直行或者轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)彎車輛涉及變道，一般行車時(shí)須對(duì)十字路口其他的合法行動(dòng)直行車輛和過(guò)人行橫道的行人進(jìn)行避讓，也就是直行的車輛一般擁有高優(yōu)先通行的權(quán)利。紅燈通常有警告和緊張的意義，紅燈所對(duì)應(yīng)的車道屬于低優(yōu)先級(jí)，一般車輛需要在規(guī)定的十字路口前的停止線前進(jìn)行有序等待。黃燈在不同的地方有不同的內(nèi)涵，一般是警告信號(hào)，常用于十字路口交通信號(hào)燈待變更時(shí)，警示車輛停止執(zhí)行當(dāng)前信號(hào)燈的指示，等待信號(hào)更改完成后，在繼續(xù)遵從當(dāng)前指示燈，目前根據(jù)我國(guó)交通法規(guī)定，在亮起黃燈前車輛越過(guò)起止線，且位置不安全的情況下，可以駛?cè)虢徊媛房?。本設(shè)計(jì)是基于傳統(tǒng)意義上的信號(hào)燈控制系統(tǒng)，加上運(yùn)用單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行智能管控，以智能疏通交通堵塞為基本目標(biāo)，設(shè)計(jì)一個(gè)適用于小型交通系統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)。運(yùn)輸歷史悠久?？梢哉f(shuō)，自人類定居生活以來(lái)，最原始的交通工具已經(jīng)出現(xiàn)。中國(guó)的現(xiàn)代交通可以追溯到清朝。在幾十年的發(fā)展中，中國(guó)大陸已發(fā)展成為高速公路。由系統(tǒng)，鐵路系統(tǒng)和航空系統(tǒng)組成的龐大交通網(wǎng)絡(luò)也可以在某些城市的地鐵和BRT系統(tǒng)中行駛。信號(hào)燈在各種運(yùn)輸系統(tǒng)中起著重要的作用。紅綠燈是以電為能源運(yùn)行的交通控制設(shè)施。紅色，黃色，交通信號(hào)燈或輔助聲音信號(hào)用于指示車輛和行人停車，注意和駕駛。交通的最大意義是保護(hù)交通參與者。高效的交通以及人身和財(cái)產(chǎn)安全，現(xiàn)代通常使用信號(hào)燈進(jìn)行交通，交通存在最大的意義是保障交通參與者的高效率通行以及人身財(cái)產(chǎn)安全，近代通常采用信號(hào)燈這一方式來(lái)進(jìn)行交通的指揮，紅綠燈更是不同國(guó)家中最為廣泛運(yùn)用的一種交通信號(hào)燈。本設(shè)計(jì)基于近代交通的基礎(chǔ)發(fā)展，從現(xiàn)實(shí)意義、世界現(xiàn)狀以及設(shè)計(jì)本體出發(fā)，利用單片機(jī)的智能控制，討論智能交通控制的對(duì)現(xiàn)代交通發(fā)展的建設(shè)性意義，最后以單個(gè)十字路口的紅綠燈智能控制設(shè)計(jì)為演示成果展現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口的智能控制。1.1本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求交通擁堵是指通常在節(jié)假日或通勤高峰時(shí)段發(fā)生的汽車擁擠和慢速行駛的現(xiàn)象。這種情況通常發(fā)生在世界主要都會(huì)區(qū)，連接兩個(gè)城市的高速公路以及汽車使用率高的地區(qū)。中國(guó)亦是交通堵塞最為嚴(yán)重的幾個(gè)國(guó)家之一，在19年由國(guó)外統(tǒng)計(jì)公布的亞洲十大擁堵城市中，中國(guó)的珠海、廣州和北京榜上有名。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前中小城市的交通信號(hào)控制系統(tǒng)非常落后，大多數(shù)城市都使用單一的系統(tǒng)進(jìn)行操作。大多數(shù)城市的交通擁堵集中在主要道路上，這對(duì)車輛的運(yùn)行和人們的生活產(chǎn)生了巨大影響。 交通擁堵的原因是多方引起的，社交車輛的使用增加，成為導(dǎo)致道路交通流量增大的重要誘因，早在古代的歐洲，人民就在一些交通比較發(fā)達(dá)的城市，遭遇到這些問(wèn)題，當(dāng)時(shí)的領(lǐng)導(dǎo)者為了解決這一問(wèn)題，立法規(guī)定了不同的馬車有不同的出行時(shí)間，除該時(shí)間外不能出行，相當(dāng)一部分的車流量被分至夜晚，但由于聲音，市民無(wú)法在晚上入睡，因此他們很快被排除在外。為了解決現(xiàn)代交通擁堵的問(wèn)題，其原理是減少單位面積道路上的汽車數(shù)量。通常有幾種方法可以解決交通擁塞：增加交通容量、減少道路交叉、限制車輛駛?cè)搿⒅悄芑煌ü芾淼?。增加交通容量和減少道路交叉的主要方案都會(huì)涉及道路擴(kuò)充、建設(shè)立體交通等方面，在城市中采取這種方案需要統(tǒng)籌規(guī)劃，建設(shè)也需要人力物力，無(wú)法立即解決現(xiàn)存問(wèn)題。限制車輛駛?cè)脒@一方案，中國(guó)不少城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單雙號(hào)出行等限制手段，有一定的成效，但不是長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)，其犧牲了部分人的利益來(lái)?yè)Q取集體的利益，有違背交通為全體交通參與者提供便利的原則。相較之下使用智能交通的建設(shè)的時(shí)間成本和弊端相對(duì)較少，不少國(guó)家以及廣泛采取智能交通統(tǒng)籌管理的方案，以目前的實(shí)踐成果來(lái)看，智能交通對(duì)交通擁堵改善的效果和智能交通的覆蓋效果呈正比，換而言之，如果能將智能交通普及至交通系統(tǒng)的末端，其管理起來(lái)效果更好，所以本設(shè)計(jì)將以最簡(jiǎn)單十字路口通行為例，進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，以最求更為廣泛的運(yùn)用智能交通，傳統(tǒng)的十字路口交通信號(hào)燈自動(dòng)控制系統(tǒng)大多數(shù)都使用繼電器自動(dòng)控制系統(tǒng)或單片機(jī)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)完成。它們的功能很少，不容易更改控制回路，可靠性差，經(jīng)常出現(xiàn)常見(jiàn)故障和維護(hù)。由于交通量大等缺點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，并首次引入了智能在線操作的定義，以完成智能系統(tǒng)的操作。單片機(jī)被設(shè)計(jì)為核心載體，該功能的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)考慮了大城市交通信號(hào)燈的操作規(guī)定。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須注意以下困難：首先，必須考慮交通信號(hào)燈之間的相對(duì)配合，先打開(kāi)一個(gè)交通信號(hào)燈，然后關(guān)閉下一個(gè)交通信號(hào)燈，以完成所有正常的陸路交通。其次，交通信號(hào)的等待時(shí)間和根據(jù)交通情況的時(shí)間都以時(shí)間為單位進(jìn)行調(diào)整，以確保一切正常交通運(yùn)行，盡量避免發(fā)生交通事故。最后，不同的交通信號(hào)燈必須具有不同的功能。在城市規(guī)劃中，必須完成交通信號(hào)燈的功能分析。并非所有的交通信號(hào)燈都具有指引車輛的作用。最后，在特定道路上，容易發(fā)生高級(jí)別交通事故的各個(gè)地方，考慮是否有效放置交通信號(hào)燈來(lái)減少事故，以及非機(jī)動(dòng)車駕駛員是否可以注意到交通標(biāo)志。另外，還可以進(jìn)行其他設(shè)計(jì)方案，使交通信號(hào)燈具有提醒非機(jī)動(dòng)車駕駛員的功能，提高交通出行的安全性。1.2本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問(wèn)題中國(guó)的交通信號(hào)燈一般設(shè)在交通的交叉路口，以紅色，綠色和黃色的三種交通信號(hào)燈作為指揮交通的信號(hào)，添加一個(gè)顯示信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，以用于輔助駕駛員更好的行駛。為了保障在正常條件下安全駕駛，機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向這一行為，即使受到信號(hào)燈的管制，仍會(huì)對(duì)交通安全帶來(lái)一定隱患，根據(jù)特定的駕駛過(guò)程，仍然目前的交通系統(tǒng)存在以下缺陷：1.機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車處于同一通行方向時(shí)，具有相同的行駛方向，在部分路口，行車道通常是狹窄的，機(jī)動(dòng)車很多，非機(jī)動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車爭(zhēng)道而行，同向而行發(fā)生交通事故是信號(hào)燈無(wú)法顧及的交通盲區(qū)。2.應(yīng)急車輛通過(guò)交通路口時(shí)，會(huì)短時(shí)造成交通信號(hào)的指揮無(wú)效，兩個(gè)方向的車輛的正常行駛都會(huì)受到影響。例如，當(dāng)消防車是接近路口時(shí)，當(dāng)前車道是紅燈且有車輛滯留，前方車輛為了讓行需要闖紅燈，這對(duì)對(duì)向車道本應(yīng)綠燈通行的車輛受到了極大威脅。傳統(tǒng)的自動(dòng)紅綠燈自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案過(guò)于停滯，閃爍的紅綠燈更換方式太短。智能交通指示器自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案能解決一定的上述問(wèn)題。比起傳統(tǒng)的交通信號(hào)控制，它可以適應(yīng)交通擁擠時(shí)及時(shí)疏通堵塞，減少同向事故的發(fā)生，面對(duì)應(yīng)急車輛駛過(guò)時(shí)，也可以將全部方向的路燈轉(zhuǎn)為黃燈警示。單片機(jī)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的應(yīng)用出現(xiàn)了。明確提出了一類可以完成道路上高效交通的手機(jī)軟件和硬件開(kāi)發(fā)計(jì)劃。圖1.1傳統(tǒng)十字路口交通示意圖如今，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的主要城市都在使用各種控制系統(tǒng)來(lái)控制十字路口的交通信號(hào)燈。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大約有63家交通控制系統(tǒng)產(chǎn)品制造商，其主要產(chǎn)品是具有時(shí)間安排式和集中協(xié)調(diào)式的智能控制芯片，生產(chǎn)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性。隨著“道路交通信號(hào)控制機(jī)”的實(shí)施，這種情況得到了改善。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，國(guó)家交通信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)技術(shù)水平，實(shí)用性和可靠性得到了提高，這三點(diǎn)也決定了交通控制中的設(shè)備需要更高水平的生產(chǎn)能力。但是，從整個(gè)生產(chǎn)鏈的角度來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)在有許多小型制造商，國(guó)家沒(méi)有時(shí)間關(guān)注這些公司，導(dǎo)致研究資金不足，科研人員不足以及團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力薄弱?，F(xiàn)在，該國(guó)的主流產(chǎn)品是單模信號(hào)，通常會(huì)在通勤高峰時(shí)段造成交通阻塞時(shí)用來(lái)緩解交通壓力。在全國(guó)的企業(yè)中，只有少數(shù)企業(yè)能夠獨(dú)立開(kāi)發(fā)并產(chǎn)生多模式和系統(tǒng)協(xié)調(diào)的信號(hào)。當(dāng)然，并不排除某些交通管理部門有意使用自行開(kāi)發(fā)的控制燈以節(jié)省成本。最終，由于簡(jiǎn)單的控制燈和較差的穩(wěn)定性，它們可能導(dǎo)致交通阻塞。1868年12月，世界上第一個(gè)手動(dòng)控制，以燃料為能源進(jìn)行照明的交通燈在英國(guó)倫敦的威斯敏斯特宮前啟用。交通信號(hào)燈桿高22英尺（6.7米），有紅色和綠色的蒸汽燈。該信號(hào)燈對(duì)于當(dāng)時(shí)的交通管制而言，能十分有效的控制路口交通出行，但使用20天后爆炸，導(dǎo)致操作交通燈的警察死亡。這種交通信號(hào)燈隨后被停用，直到開(kāi)始使用基于電力的交通信號(hào)燈。在1890年代后期，交通信號(hào)系統(tǒng)逐漸變得重要。1910年，美國(guó)芝加哥的歐內(nèi)斯特·希林（ErnestSilin）成功申請(qǐng)了世界上第一個(gè)自動(dòng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)專利。它的交通信號(hào)控制系統(tǒng)使用“停止”，還新增了使用該信號(hào)系統(tǒng)“前進(jìn)”，它比起蒸汽燈更加的安全穩(wěn)定，而且不需要人為過(guò)多的參與，就能自動(dòng)指揮交通。最初的交通信號(hào)燈發(fā)展到如今紅綠燈，已有不少前人對(duì)信號(hào)燈的智能化進(jìn)行改進(jìn)，從人工指揮到自動(dòng)指揮，從單色信號(hào)到多色信號(hào)，從單一指向到轉(zhuǎn)向信號(hào)，這些都是交通智能化的體現(xiàn)，本設(shè)計(jì)體現(xiàn)的智能化主要基于對(duì)路口車輛數(shù)量統(tǒng)計(jì)，來(lái)控制紅綠燈的倒計(jì)時(shí)長(zhǎng)度，從而達(dá)到優(yōu)先減少擁堵干道的車輛數(shù)量，這種做法已經(jīng)通過(guò)人工手段實(shí)現(xiàn)了，該設(shè)計(jì)主要以減少人工干預(yù)為目的，盡可能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)解決，并有望融入現(xiàn)有的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般屬于國(guó)家機(jī)密，一般人很難知道該系統(tǒng)是如何運(yùn)作，其大概能達(dá)成的效果現(xiàn)在已經(jīng)比較常見(jiàn)，例如一條長(zhǎng)直道上有5處紅綠燈，其能同時(shí)進(jìn)入綠燈或紅燈狀態(tài)，以保證車輛能流暢的通行，還有類似潮汐道路，預(yù)轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)等，此系統(tǒng)目前用于大局管理，細(xì)致到單個(gè)路口是無(wú)法做到單獨(dú)控制的，本設(shè)計(jì)則能彌補(bǔ)這一份缺點(diǎn)，理論上減少系統(tǒng)管理的缺口。1.3本設(shè)計(jì)的中心要點(diǎn)上文一直提到設(shè)計(jì)智能交通的主要目的，也是該設(shè)計(jì)的中心要點(diǎn)，就是在保障正常的交通通行秩序的情況下，盡可能提高通行效率，減少道路的擁堵情況，以及減少人工的干預(yù)。其中最大的困難就是現(xiàn)實(shí)道路的復(fù)雜情況，不同的道路情況用一套控制系統(tǒng)來(lái)控制難度較大，加上實(shí)際中車輛的測(cè)量難度也十分大，因此本設(shè)計(jì)局限于現(xiàn)有硬件軟件的能力，選取單一的十字路口作為情況模擬，將車輛和行人的形狀和行動(dòng)規(guī)律規(guī)范化，結(jié)合交叉口和區(qū)域交通狀況的綜合調(diào)度，在和各信號(hào)指標(biāo)變化靈活的條件，并提供了一種智能的交通管理方式。傳統(tǒng)的十字路口交通信號(hào)控制系統(tǒng)大多使用中繼控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是功能少，控制電路更換困難，可靠性差，頻繁故障和維護(hù)量大。這種設(shè)計(jì)允許使用單個(gè)芯片來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，但是可以在不同情況下使用它。需要靈活地更改程序以實(shí)現(xiàn)不同的功能要求，高可靠性，良好的性價(jià)比，而且最重要的是，它非常適合諸如交通信號(hào)燈控制等時(shí)序控制系統(tǒng)，然后與其他硬件結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)更智能的控制。有效地，當(dāng)系統(tǒng)需要根據(jù)每個(gè)車道的交通流反饋信息和相應(yīng)的算法來(lái)設(shè)置每個(gè)信號(hào)時(shí)?？刂葡到y(tǒng)和控制中心之間的連接已實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域交通控制。圖1.2未來(lái)的智能交通模擬圖2設(shè)計(jì)思路根據(jù)傳統(tǒng)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)，智能交通系統(tǒng)需要改善機(jī)動(dòng)車的城市燈的紅色，黃色和綠色，包括左右轉(zhuǎn)向在內(nèi)每個(gè)行駛方向的相互顯示控制，通過(guò)車流量的測(cè)量裝置，它也可以與十字路口和區(qū)域交通狀況結(jié)合在一起。利用提供的信息，靈活更改每個(gè)信號(hào)指示器的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)道路網(wǎng)絡(luò)上交通流量的最佳配置。這要求系統(tǒng)能夠根據(jù)每個(gè)行車道的交通流反饋信息和相應(yīng)的算法來(lái)設(shè)置信號(hào)時(shí)間，連接控制系統(tǒng)和控制中心以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域交通控制。假設(shè)東西方向的交通量較大，為了避免行人和車輛爭(zhēng)搶交通資源，控制行人和車輛之間的交通流量，一般的，當(dāng)車輛直行時(shí)，相應(yīng)人行道的綠燈亮起，行人可以通過(guò)。雖然這種做法對(duì)交通利用率較高，但是會(huì)犧牲左右轉(zhuǎn)彎車輛的通行效率。在轉(zhuǎn)向信號(hào)的路口汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，人行道上的紅燈亮，禁止行人通行，使汽車和行人不會(huì)爭(zhēng)道，可以有效地預(yù)防交通事故，提高十字路口的通行能力。隨著科技的演進(jìn)，在一些\o"發(fā)達(dá)國(guó)家"發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始研發(fā)所謂的“智慧信號(hào)”。該信號(hào)可以依據(jù)各車輛的位置、速度及方向來(lái)試著與各車輛溝通，并提醒駕駛員燈號(hào)即將變換等資訊，然而仍有少部分的車輛并無(wú)與此類信號(hào)溝通的裝備，使得部分駕駛員可能無(wú)法得知智慧信號(hào)所傳達(dá)的資訊。智能交通信號(hào)燈負(fù)責(zé)人員和各種車輛的安全，紅色，黃色和信號(hào)燈的全自動(dòng)指揮的完成是城市道路交通智能的重點(diǎn)研究課題。在城市街道十字路口，為了確保交通管理和機(jī)動(dòng)車安全，通常在每條道路上都有一組紅色，黃色和綠色的交通信號(hào)燈，該紅色信號(hào)燈一直亮著，表示禁止道路通過(guò)標(biāo)志；燈亮，未通過(guò)該路面上的停車線的車輛將停止行駛，而已通過(guò)停車線的車輛則可以繼續(xù)行駛；綠色信號(hào)燈亮起，表明該路面允許行駛。和傳統(tǒng)的交通一樣，交通信號(hào)控制系統(tǒng)，需要完成自動(dòng)循環(huán)變化信號(hào)燈，在保障正常行車和行人的安全前提下，負(fù)責(zé)為各種車輛和非機(jī)動(dòng)車提供更加智能人性化的出行體驗(yàn)，并完善了十字路口的城市道路交通自動(dòng)化程度。在傳統(tǒng)交通信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能交通信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)，能完成以下功能：交通信號(hào)控制在十字路口，指揮通行方向和等待方向的兩個(gè)路口的汽車。，兩個(gè)方向的信號(hào)燈可以根據(jù)交通量自動(dòng)調(diào)整通行時(shí)間。交通量大，通行時(shí)間長(zhǎng)，交通量小，通行時(shí)間短；每次信號(hào)燈變綠時(shí)，在汽車駕駛離開(kāi)路口前，統(tǒng)計(jì)該方向的交通流量。除了東西方向和南北方向上的紅色，黃色和綠色信號(hào)燈外，每次打開(kāi)帶有倒計(jì)時(shí)功能的led燈、數(shù)字顯像管等用于顯示當(dāng)前信號(hào)燈持續(xù)時(shí)間。2.1設(shè)計(jì)原理本人選用了51單片機(jī)作為實(shí)現(xiàn)智能控制的單片機(jī)。每個(gè)方向的左轉(zhuǎn)彎，直行，右轉(zhuǎn)彎等信號(hào)均由雙色LED燈泡實(shí)現(xiàn)。交通燈的倒計(jì)時(shí)顯示是通過(guò)數(shù)字管實(shí)現(xiàn)的，該管通常由2位數(shù)字和8段組成。對(duì)于應(yīng)用設(shè)計(jì)的微控制器，I/O端口的數(shù)量非常有限。為了節(jié)省單片機(jī)的I/O端口，使用多個(gè)74LS245芯片來(lái)控制不同驅(qū)動(dòng)方向上的LED燈泡，并且每個(gè)方向上的燈數(shù)由BC7281B芯片控制。人機(jī)交互系統(tǒng)通過(guò)串口與外部系統(tǒng)相連，MAX232芯片更適合于操作要求。為了交通遠(yuǎn)程控制，需要可以遠(yuǎn)程收發(fā)的裝置，此處以XL02-232AP1無(wú)線串口收發(fā)模，作為模擬實(shí)現(xiàn)功能，在總設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，以單片機(jī)作為最小系統(tǒng)，將芯片作為主控制器，用以控制其他模塊協(xié)調(diào)工作；交通燈模塊作為不同車道的目前通行情況的表示(紅燈表示該車道停止前進(jìn)，綠燈表示該車道可以優(yōu)先通行，黃燈表示該車道的通行情況的過(guò)渡時(shí)間)；紅綠燈倒計(jì)時(shí)顯示模塊和外部鏈接的鍵盤控制模塊，需要人工進(jìn)行參數(shù)修改，以達(dá)到不同情況的模擬，由單片機(jī)外接接口控制。在正常單片機(jī)運(yùn)作周期中，紅綠燈工作時(shí)，先主道綠燈亮起，同時(shí)輔道紅燈亮，實(shí)現(xiàn)主道先行，該紅綠燈常亮?xí)r間由人工設(shè)定(設(shè)定范圍為00—99s)，交通系統(tǒng)的開(kāi)啟受人工控制，按下鍵盤上啟動(dòng)鍵后，系統(tǒng)開(kāi)始工作，按照預(yù)定的設(shè)計(jì)方案開(kāi)始自動(dòng)交替亮燈，同時(shí)開(kāi)啟紅綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)顯示時(shí)問(wèn)減為0時(shí)，原本亮起綠燈的道路轉(zhuǎn)為黃燈閃爍，并維持2秒，亮起紅燈的道路繼續(xù)維持紅燈2秒。倒計(jì)時(shí)顯示又減為0時(shí)，黃燈道路轉(zhuǎn)為紅燈亮起，另一方向轉(zhuǎn)為綠燈亮起，兩者的維持時(shí)間仍由預(yù)先設(shè)定，當(dāng)紅綠燈的倒計(jì)時(shí)再次又減為0時(shí)，重復(fù)上述流程操作，時(shí)鐘周期開(kāi)始循環(huán)往復(fù)，以達(dá)到不同道路不斷交替通行。在該設(shè)計(jì)中，運(yùn)用模糊檢測(cè)原理用于檢測(cè)車輛通過(guò)道路。模糊控制原理只是另一種模糊邏輯，而模糊邏輯不是兩者之間推理的邏輯，這在傳統(tǒng)意義上是不正確的。多值邏輯，但在承認(rèn)事物屬于真值之間的過(guò)渡時(shí)，他們還認(rèn)為事物在形式具有其他形式。既無(wú)法精確獲得信息，而通過(guò)大體特點(diǎn)推導(dǎo)出物體的大概，因此，如何處理不正確的模糊輸入信息，是對(duì)有效降低模糊控制錯(cuò)誤率，并僅僅需要較少的存儲(chǔ)空間，就可以掌握信息的主要特征，并保證信息處理的實(shí)時(shí)性、多功能性和完整度。這樣，隸屬度用于定量描述宇宙中元素與宇宙概念之間的一致性程度。展開(kāi)以便可以使用隸屬函數(shù)表示模糊集。2.2方案選擇智能交通的系統(tǒng)主要以靠智能電路實(shí)現(xiàn)，利用不同元件的控制方案是多種多樣的，有很多可以使用的器件，常見(jiàn)使用PLC、CPLD、單片機(jī)或純電路設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方案，不同的元件有各種的長(zhǎng)處，需要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行選擇。從控制的靈活性、實(shí)現(xiàn)的方便程度以及性價(jià)比等方面綜合考慮，單片機(jī)有其他方案所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，能規(guī)避一部分其他元件使用配合上的弊端，加上我們的專業(yè)課程上有較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)單片機(jī)，整體系統(tǒng)才用單片機(jī)作為控制的核心元件，模擬仿真不同情況下智能交通燈控制的情形，并對(duì)模擬的結(jié)果進(jìn)行改良系統(tǒng)，達(dá)到預(yù)設(shè)的效果，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、智能、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)要求，也比較符合對(duì)硬件大小的預(yù)期。軟件采用匯編語(yǔ)言的系統(tǒng)進(jìn)行仿真，采用KeilC51的集成匯編軟件，將上述的軟件編制導(dǎo)入?yún)R編軟件中，對(duì)軟件程序進(jìn)行編寫，查找設(shè)計(jì)上的功能是否能正常實(shí)現(xiàn)，為了方便程序調(diào)試，本人采用Proteus仿真電路，模擬仿真所編寫的程序，最初的程序在不同的紅綠燈交替亮起是存在不少的問(wèn)題，不同的控制疊加在一起時(shí)引起邏輯判斷出現(xiàn)了問(wèn)題，而且隨著情況越發(fā)復(fù)雜，單片機(jī)的接口也有限，大量的判斷需要優(yōu)化整合到同一個(gè)程序判斷中，之后便可以實(shí)現(xiàn)封裝，調(diào)試或者生產(chǎn)pcb版等后續(xù)操作。2.2.1分析問(wèn)題從智能交通管理系統(tǒng)中，既需要原有的實(shí)現(xiàn)控制交通燈的功能，又有結(jié)合智能控制的方式，紅燈綠燈的切換可智能化控制。同時(shí)基于現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜環(huán)境，將可能出現(xiàn)干擾也要納入到智能化設(shè)計(jì)的考慮范圍內(nèi)。智能交通的設(shè)計(jì)，從現(xiàn)實(shí)相關(guān)的要素出發(fā)，結(jié)合因素進(jìn)行考慮：第一，提高整體系統(tǒng)的運(yùn)行效率，從編程方面對(duì)程序邏輯進(jìn)行優(yōu)化，提高從感應(yīng)數(shù)據(jù)到做出反應(yīng)的時(shí)間，紅綠燈的切換實(shí)際時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)將交通信息反饋給交通控制系統(tǒng)，一連串的行動(dòng)需要短時(shí)間實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閭鬟_(dá)信息是具有時(shí)效性，過(guò)慢的運(yùn)行效率會(huì)拖累整體的運(yùn)行，以及預(yù)定失去網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等的短時(shí)間突發(fā)情況出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)還能繼續(xù)正常運(yùn)作。第二，交通燈應(yīng)該具有可調(diào)試的功能，一般的交通燈應(yīng)有三種顏色，用于指揮對(duì)應(yīng)三種交通信號(hào)，紅燈表示該車道停止通行，綠燈表示該車道可以通行，黃燈用于警示即將轉(zhuǎn)換信號(hào)。設(shè)計(jì)的單片機(jī)既要做到紅綠燈之間的切換也要做到與黃燈的切換，并根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地需要來(lái)設(shè)置交通燈的切換方式。第三，紅綠燈內(nèi)部系統(tǒng)是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每當(dāng)一個(gè)路口的紅綠燈完成信號(hào)更換時(shí)，需要將期間采集的信息反饋給下一個(gè)循環(huán)周期，從而智能調(diào)整下個(gè)周期紅綠燈倒計(jì)時(shí)所需時(shí)間，然而進(jìn)入新的周期如何回復(fù)到正常的交替循環(huán)，需要靠同一種循環(huán)代碼解決是一個(gè)難題。既要考慮到紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間的變化，又要將新的車流量信息結(jié)合進(jìn)入循環(huán)，導(dǎo)致系統(tǒng)可以處理新消息的時(shí)間越發(fā)的緊湊。根據(jù)不同的車流量，綠燈的持續(xù)時(shí)間與車流量的減少是存在聯(lián)系的，但又并非單一線性關(guān)系。比如說(shuō)綠燈亮30秒，記錄在傳感器的數(shù)據(jù)大致為10輛車等待通行，改成綠燈亮40秒內(nèi)可能就沒(méi)有等待車輛了，再改成30秒肯就15輛等待車輛。在現(xiàn)實(shí)意義上，車輛存在一個(gè)起步的問(wèn)題，也是擁堵的路段，需要解決擁堵的綠燈時(shí)間增長(zhǎng)越多。換而言之，只但依靠放長(zhǎng)綠燈時(shí)間，只會(huì)不斷令路口重復(fù)擁和不擁堵的狀態(tài)。在理想狀態(tài)下模擬計(jì)算，每次綠燈亮20秒，可以減少20輛車，一次紅燈默認(rèn)和綠燈時(shí)間一樣，在綠燈轉(zhuǎn)換成紅燈時(shí)，加上一次不能通行的的黃燈5秒警示，即完成一次紅綠黃燈循環(huán)要45秒，即45秒內(nèi)通行的車輛為20輛。通過(guò)一輛車的平均時(shí)間是2.25秒。此時(shí)出現(xiàn)了擁堵，綠燈時(shí)間改為40秒，期間可以通過(guò)30輛車輛，若紅燈時(shí)間依舊保持一致，則完成一次紅綠黃燈循環(huán)是倍增為85秒，即85秒內(nèi)通行的車輛30輛，通行效率則是2.83秒每一輛車。雖然在車輛擁擠的情況下，通過(guò)延長(zhǎng)綠燈的持續(xù)時(shí)間，一定時(shí)間內(nèi)通行效率提高了，可以暫緩一次路口的堵塞，但同時(shí)積攢下一波堵塞車輛的時(shí)間也增長(zhǎng)了一倍時(shí)間。而且綠燈時(shí)間也不可能過(guò)度延長(zhǎng)，延長(zhǎng)這邊的綠燈時(shí)間相對(duì)的紅燈也被延長(zhǎng)了，會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)路口也出現(xiàn)堵塞的情況。人們總是希望在自己需要通行一側(cè)的能夠盡快進(jìn)行通行。所以在擁堵的條件下，為綠燈延長(zhǎng)的最高時(shí)間定為40秒。在非擁擠時(shí)段，綠燈持續(xù)時(shí)間的不低于25秒，并依據(jù)路口車輛的等待情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整綠燈時(shí)間，模擬出智能化解擁堵的技術(shù)。3元件展示3.1單片機(jī)展示89C51是一種低壓，高性能CMOS8位微處理器，具有4K字節(jié)的閃存可編程可擦寫只讀存儲(chǔ)器（FPEROM閃存可編程可擦寫只讀存儲(chǔ)器），通常稱為微控制器。MCU的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以重復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，并且與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出引腳兼容。由于在單個(gè)芯片中結(jié)合了多功能8位CPU和閃存，ATMEL的89C51是高效的微控制器，而89C2051是其簡(jiǎn)化版本。圖3.1單片機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)示意圖表3.1單片機(jī)的功能表單片機(jī)的最小系統(tǒng)描述：時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生：MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端子是芯片引腳XTAL1，其輸出端子是引腳XTAL2。在芯片外部，晶體振蕩器和微調(diào)電容器連接在XTAL1和XTAL2之間，并形成了穩(wěn)定的自激振蕩器。這是微控制器的時(shí)鐘振蕩電路。觸發(fā)器將頻率除以2后，時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖變成微控制器的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。通常，電容C2和C3約為30pF，晶體的振蕩頻率為1.2-1-2MHz。如果晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，并且單片機(jī)的操作速度也快。單片機(jī)的復(fù)位使CPU和其他功能組件處于特定的初始狀態(tài)，并從該狀態(tài)開(kāi)始工作。微控制器的復(fù)位條件：必須在兩個(gè)機(jī)器周期（即兩個(gè)4個(gè)振蕩周期）內(nèi)向引腳9添加一個(gè)高電平。AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的最為廣泛運(yùn)用的CMOS8位單片微型計(jì)算機(jī)，具有低功耗和高性能的特點(diǎn)，可運(yùn)用性很高，單個(gè)片中安置了4kbytes的可編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，材料的選取十分嚴(yán)格，結(jié)合公司的加工工藝，不易對(duì)儲(chǔ)存造成損害，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。AT89S51集合了Flash程序存儲(chǔ)器于內(nèi)部，使其可使用在線編程（ISP），又兼容傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，還存有通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司有著悠久的硬件加工歷史，加工出來(lái)的成品功能強(qiáng)大，工藝精湛，價(jià)格低廉，AT89S51單片機(jī)是性價(jià)比十分高的一款熱銷型號(hào)，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。其與市面上其他產(chǎn)品兼容8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，擁有1000次的擦寫周期和全靜態(tài)操作的機(jī)能，覆蓋0Hz～33Hz，設(shè)有三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器，外置32個(gè)可編程I/O口，可轉(zhuǎn)換計(jì)時(shí)定時(shí)器3個(gè)，8個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的終端源，配合全雙工UART串行通道低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。圖3.2單片機(jī)引腳示意圖3.2匯編軟件展示Proteus軟件是英國(guó)實(shí)驗(yàn)室中心電子公司發(fā)布的EDA工具軟件。它不僅具有其他EDA工具軟件的仿真功能，而且可以仿真單片機(jī)和外圍設(shè)備。它是用于仿真微控制器和外圍設(shè)備的相對(duì)不錯(cuò)的工具。盡管在國(guó)內(nèi)的推廣才剛剛開(kāi)始，但它一直受到微控制器愛(ài)好者，受到從事微控制器教學(xué)的老師以及致力于微控制器開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)工作者的青睞。Proteus是英國(guó)著名的EDA工具（模擬軟件）。從原理圖布局，代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路的協(xié)同仿真，一鍵式切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。它是目前世界上唯一結(jié)合電路仿真軟件，PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件的設(shè)計(jì)平臺(tái)。該處理器型號(hào)支持8051，HC11，PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33，AVR，ARM，8086和MSP430等。在2010年，增加了Cortex和DSP系列處理器，其他系列的處理模型也在繼續(xù)。在編譯方面，它還支持各種編譯器，例如IAR，Keil和MATLAB。圖3.3Proteus8運(yùn)行示意圖4系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程概述4.1設(shè)計(jì)流程概述本設(shè)計(jì)的大概設(shè)計(jì)思路，是以信號(hào)燈顯示模塊采用四個(gè)集成交通指示燈來(lái)模擬紅、黃、綠交通指示燈，用單片機(jī)的P1口控制發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)。倒計(jì)時(shí)顯示模塊的接口電路有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，由于動(dòng)態(tài)顯示方式在仿真軟件中不易于查看，所以本次采用靜態(tài)顯示方式，這種方式優(yōu)點(diǎn)是易于操作，缺點(diǎn)是浪費(fèi)單片機(jī)接口資源。單片機(jī)的設(shè)計(jì)完成后，必須投入使用以測(cè)試和觀察問(wèn)題。輸入程序不僅必須控制交通信號(hào)燈的正常運(yùn)行，還必須及時(shí)記錄測(cè)試中遇到的故障。測(cè)試后，觀察測(cè)試結(jié)果并分析過(guò)程中的問(wèn)題。為了進(jìn)行調(diào)試，系統(tǒng)將在下一個(gè)循環(huán)中執(zhí)行優(yōu)化。在對(duì)硬件進(jìn)行故障排除之后，將對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，將記錄并比較多個(gè)測(cè)試的結(jié)果，并將檢查數(shù)據(jù)是否存在異常，以確保調(diào)試結(jié)果與所需目標(biāo)一致。交通信號(hào)燈的程序應(yīng)設(shè)計(jì)成能顯示信號(hào)并按順序切換信號(hào)功能，并提高東南和西北方向的識(shí)別能力。信號(hào)切換時(shí)間在不同方向上不同。提前設(shè)計(jì)不同的切換時(shí)間間隔，以符合交通標(biāo)準(zhǔn)，以確保交通道路的穩(wěn)定性。信號(hào)切換結(jié)束后，它將進(jìn)入一個(gè)新的計(jì)時(shí)周期，并保持所有方向上的切換時(shí)間與原始時(shí)間相同。圖4.1設(shè)計(jì)程序運(yùn)行框圖用89C51的P0口（P0.0-P0.6）作為數(shù)碼管的段選信號(hào)；P1口（P1.0-P1.4）接5個(gè)控制開(kāi)關(guān)，分別起特殊控制作用；P2口（P2.0-P2.5）分別接上垂直兩道口的12盞信號(hào)燈；P3.0，P3.1作為兩位數(shù)碼管的位選信號(hào)，P3.2作為接緊急情況開(kāi)關(guān)。表4.1紅綠燈狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系表交通燈系統(tǒng)由四部分組成：汽車數(shù)量檢測(cè)電路，交通指示燈電路，倒計(jì)時(shí)顯示電路和緊急處理電路。4.2汽車數(shù)量檢測(cè)電路它用于判斷各個(gè)方向的汽車數(shù)量，例如：它可以在20秒內(nèi)測(cè)算出通過(guò)20輛汽車。當(dāng)在二十秒內(nèi)通過(guò)南北方向的車輛的數(shù)量小于二十時(shí)，確定該方向低車流量狀態(tài)。如果從北向南行駛的汽車數(shù)量少于20，則判斷的方向也處于低車流量主要，下一個(gè)綠燈通行時(shí)間仍為20秒。當(dāng)汽車在二十秒內(nèi)從南往北或從北向南行駛時(shí)，如果超過(guò)有20輛車處于這種狀態(tài)時(shí)，該方向的綠燈方向時(shí)間將更改為40秒。當(dāng)在40秒內(nèi)通過(guò)的汽車數(shù)量達(dá)到45時(shí)，則判斷汽車擁擠。下一個(gè)循環(huán)中的綠燈釋放時(shí)間仍更改為40秒。當(dāng)在40秒的道路上經(jīng)過(guò)的汽車數(shù)量未達(dá)到45時(shí)，確定汽車數(shù)量減少，下一次綠燈方向時(shí)間更改為20秒，依此類推。綠燈的下限為20秒，上限為40秒，初始時(shí)間為20秒。該檢查一次可能并不準(zhǔn)確，但是肯定會(huì)彌補(bǔ)進(jìn)下一個(gè)數(shù)量，達(dá)到累積計(jì)算非常準(zhǔn)確，這就是人們通常所說(shuō)的“模糊控制”。由于道路上的汽車不會(huì)突然增加，因此交通擁堵是一個(gè)累積過(guò)程。這種控制可以逐漸減少越來(lái)越多的汽車擁堵在一個(gè)路口。雖然每個(gè)路口的綠燈放行時(shí)間較長(zhǎng)，所以等待時(shí)間較長(zhǎng)，但是等待時(shí)間比交通擁堵要短得多。該系統(tǒng)具有成本低，控制精確的特點(diǎn)。由于從南到北和從北到南的時(shí)間相同，因此，只要一個(gè)方向上有多輛汽車，則下一次離開(kāi)的時(shí)間將從東到西和從西到東更長(zhǎng)。4.3交通指示燈電路當(dāng)用于顯示LED時(shí)，十六進(jìn)制代碼通過(guò)命令直接發(fā)送到P1端口。四個(gè)狀態(tài)按順序更改，其中涉及狀態(tài)的判斷和連接。首先，將P1端口的值與所有4個(gè)狀態(tài)代碼（如果相同）進(jìn)行比較，然后成功判斷當(dāng)前狀態(tài)，然后將下一個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)代碼發(fā)送給P1。信號(hào)燈用于顯示車輛的交通狀況。以十字路口為例。每個(gè)交叉路口的信號(hào)轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋壕G色->黃色->紅色，綠燈指示允許通行。起止線上的車輛可以繼續(xù)通過(guò)，并且當(dāng)綠色指示燈變?yōu)辄S色時(shí)，將阻止車輛越過(guò)起止線，已經(jīng)過(guò)線的車輛可以繼續(xù)通行，紅燈表示所有該車道的車輛需停止在起止線前，等待紅燈結(jié)束。綠燈的最短時(shí)間為20秒，最長(zhǎng)時(shí)間為40秒，紅燈的最短時(shí)間為25秒，最長(zhǎng)時(shí)間為45秒，黃燈的時(shí)間為5秒。當(dāng)發(fā)光電流為6mA時(shí)，可以根據(jù)公式R=（5-1.8）/0.006進(jìn)行計(jì)算，限流電阻為510Ω。由于從北向南行駛時(shí)雙向符號(hào)相同，因此每個(gè)端口應(yīng)具有吸收12mA電流的能力，并且人行道由8個(gè)燈計(jì)算得出，因此電流吸收需要36mA，并且連接了驅(qū)動(dòng)電路74HC244到輸出，最后就能完美的模擬出道路紅綠燈的效果。除了常亮以外，黃燈還需要對(duì)其加裝一個(gè)二極管，使其能進(jìn)行閃爍。表4.2交通燈變化示意表4.4倒計(jì)時(shí)顯示電路顯示電路的有許多設(shè)計(jì)方法，該電路可以顯示交通信號(hào)燈的剩余時(shí)間和交通路口的車輛的等待時(shí)間。由于東西方向與南北方向表示形式相同，因此比較難以區(qū)別出主干道路。因?yàn)槊總€(gè)路口都需安放計(jì)算器，需準(zhǔn)備四個(gè)的顯示電路，其中兩個(gè)在東西方向，兩個(gè)在南北方向。兩個(gè)數(shù)碼顯像管的時(shí)間可以為0-99秒，完全可以滿足系統(tǒng)要求。下面我們使用這種方法來(lái)顯示交通信號(hào)燈。它應(yīng)顯示南北20秒，東西25秒。然后我們首先將端口2的公共陰極代碼發(fā)送到P0，即5BH，以便要顯示的第二位的GND段為低電平，其他三個(gè)控制端子連接到高電平，然后是第一位顯示2。其他三個(gè)關(guān)閉。讓它顯示1MS，然后向P0發(fā)送一個(gè)公共陰極代碼0，即3FH，讓第二個(gè)數(shù)字顯示0，該代碼的GND段為低電平，其他三個(gè)控制端子連接到高電平，然后顯示兩位數(shù)字為0，其他三位數(shù)字不點(diǎn)亮。類似地，分別發(fā)送第一比特2，第二比特0，第三比特2和第四比特5。每一位亮起1MS。一個(gè)掃描周期是4MS，并且每秒需要進(jìn)行250次掃描。圖4.2倒計(jì)時(shí)計(jì)算器示意圖4.5緊急處理電路在執(zhí)行其他任務(wù)期間，中斷可以轉(zhuǎn)移到執(zhí)行臨時(shí)任務(wù)。為了知道在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后執(zhí)行原始程序時(shí)在何處中斷了原始程序，每個(gè)相關(guān)寄存器的內(nèi)容必須為：在轉(zhuǎn)移到執(zhí)行中斷服務(wù)程序之前，備份當(dāng)前狀態(tài)和內(nèi)容。舉一個(gè)例子。閱讀時(shí)，來(lái)自某人的電話必須接聽(tīng)電話時(shí)，先在書(shū)上做一個(gè)記號(hào)，以便在接到電話后回到書(shū)中時(shí)，您將知道可以繼續(xù)閱讀的內(nèi)容。電子計(jì)算機(jī)的用于解決該問(wèn)題方案也是如此。在截止時(shí)間即將結(jié)束之前，必須將相關(guān)存儲(chǔ)器的內(nèi)容放入本地變量進(jìn)行存儲(chǔ)，以便可以在還原初始程序流時(shí)使用它。系統(tǒng)服務(wù)終止后，要執(zhí)行初始程序流程，必須從局部變量中訪問(wèn)存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)容，以確認(rèn)當(dāng)前程序所處的狀態(tài)，并且必須恢復(fù)算術(shù)單元和通用寄存器的初始內(nèi)容，減少程序在恢復(fù)正常流程時(shí)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)bug等其他問(wèn)題。如果在實(shí)施服務(wù)終止項(xiàng)目時(shí)，未按照所述方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，則執(zhí)行程序會(huì)混亂并且執(zhí)行程序不穩(wěn)定，作為一個(gè)保障交通安全的系統(tǒng)，應(yīng)該極力避免不確定因素的出現(xiàn)。在最終解決方案的整個(gè)過(guò)程中，將出現(xiàn)一個(gè)新的內(nèi)存。這里的要求不得影響現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和維修的實(shí)際操作，否則整個(gè)維護(hù)和維修過(guò)程將導(dǎo)致錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)信息。在現(xiàn)場(chǎng)維修期間，請(qǐng)確保關(guān)閉總終端，并確保屏蔽所有其他終端。執(zhí)行完此實(shí)際操作后，必須再次打開(kāi)總端子以完成端子嵌套循環(huán)。實(shí)施最終系統(tǒng)服務(wù)后，必須返回。最終返回是從最終系統(tǒng)服務(wù)到原始程序流的程序執(zhí)行。在MCS-51單片機(jī)中，最終返回是根據(jù)此專業(yè)命令完成的。當(dāng)然，此命令是終止系統(tǒng)服務(wù)的最終命令。圖4.3緊急復(fù)位電路仿真圖5系統(tǒng)仿真使用KEIL軟件對(duì)程序進(jìn)行編程。其內(nèi)置的文本編輯器可以編輯智能交通信號(hào)燈的程序源文件。由于KEIL集成文本編輯器不能很好地支持中文，因此可以選擇其他編輯器，從外部識(shí)別更改的源文件；創(chuàng)建項(xiàng)目，指定要開(kāi)發(fā)的微控制器，指定源程序編譯和頁(yè)面參數(shù)，指定調(diào)試方法，然后為項(xiàng)目進(jìn)行相關(guān)設(shè)置；設(shè)置項(xiàng)目后，可以進(jìn)行編譯和分類。連接仿真器以調(diào)試軟件。還可以生成一個(gè)HEX文件，并將文件下載到微控制器存儲(chǔ)器中。借助ISIS仿真軟件，可以調(diào)試系統(tǒng)軟件。在連續(xù)調(diào)整系統(tǒng)之前，即使每個(gè)子方法控制模塊正常運(yùn)行且程序流程操作步驟適當(dāng)，也應(yīng)首先調(diào)整主程序的軟件部分，作為發(fā)出信號(hào)的中心，如果錯(cuò)誤的指揮了其他子程序，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。核心主程序軟件需要謹(jǐn)慎進(jìn)行，很多細(xì)小的錯(cuò)誤都需要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的關(guān)鍵分為以下幾個(gè)過(guò)程：動(dòng)作程序流程的調(diào)整，其中匯編器的調(diào)整包括與運(yùn)算，采樣，IIR濾波器和pid調(diào)整等關(guān)鍵點(diǎn)的完成。調(diào)整匯編器時(shí)，許多主要參數(shù)是未知的。根據(jù)所需的標(biāo)準(zhǔn)，提出假設(shè)的數(shù)據(jù)信息以使其充分發(fā)揮作用。如果它可以完成預(yù)定的處理功能或與手動(dòng)計(jì)算的結(jié)果相匹配，則表示該子程序已調(diào)試成功，從小到大，從內(nèi)到外進(jìn)行調(diào)試。例如，在調(diào)試PID算法子例程時(shí)，首先調(diào)整它包含的各種算術(shù)子例程和參數(shù)處理子例程，然后將它們連接在一起以進(jìn)行例行調(diào)整。在一般調(diào)整中，還假定了一些數(shù)據(jù)，參數(shù)和初始條件，然后運(yùn)行程序。當(dāng)計(jì)算結(jié)果與手動(dòng)計(jì)算的結(jié)果相同時(shí)，將調(diào)試算法子例程。否則，必須進(jìn)行相應(yīng)的更改。其他子例程的調(diào)試是相同的。圖5.1程序運(yùn)行流程圖操作程序的調(diào)整，步驟順序的調(diào)整主要是查詢執(zhí)行程序的流程是否合適，在一定時(shí)間執(zhí)行程序所在的部分是否合適以及是否可以正常運(yùn)行每個(gè)預(yù)定功能。在整個(gè)調(diào)整過(guò)程中，首先對(duì)pid調(diào)整優(yōu)化算法的匯編程序進(jìn)行匯編，將輸出晶閘管的開(kāi)-關(guān)時(shí)間替換為固定的數(shù)字，并在每個(gè)終止服務(wù)項(xiàng)目匯編器中設(shè)置一個(gè)步驟，然后執(zhí)行操作流程，檢查程序流程是否可以對(duì)所有單個(gè)步驟進(jìn)行操作，如果可以對(duì)所有單個(gè)步驟進(jìn)行操作，則以操作程序?yàn)榛A(chǔ)，刪除部分單個(gè)步驟，再次運(yùn)行程序流程，查詢晶閘管條件，然后區(qū)分程序過(guò)程，以此分析得出哪些部分程序存在問(wèn)題，或者哪些程序是可以穩(wěn)定運(yùn)行。相反，如果操作步驟有誤，要在進(jìn)行相對(duì)更改后再次進(jìn)行調(diào)整；對(duì)功能程序流程和優(yōu)化算法程序流程進(jìn)行調(diào)整，在對(duì)所有操作程序進(jìn)行調(diào)整之后，添加諸如pid調(diào)整之類的優(yōu)化算法組裝程序，在優(yōu)化算法組裝程序之前或之后設(shè)置一個(gè)步驟，以達(dá)到控制整個(gè)系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。在結(jié)束程序流程時(shí)，請(qǐng)檢查pid調(diào)整的操作變量是否與手動(dòng)計(jì)算的值相同。再運(yùn)行幾次。如果每次的結(jié)果都合適，則意味著程序流程的每個(gè)部分之間沒(méi)有區(qū)別。相反，這意味著優(yōu)化算法的匯編程序和其他匯編程序會(huì)產(chǎn)生影響。需要對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化。圖5.2電路仿真圖先演示傳統(tǒng)交通控制，完整的電路仿真圖如圖5.2，接通電源，撥下開(kāi)關(guān)后系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)作，代表馬路通行紅綠燈倒計(jì)時(shí)的led亮起，根據(jù)預(yù)先輸入的優(yōu)先順序，南北的交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，東西的交通燈維持紅燈，同時(shí)倒計(jì)時(shí)20秒，結(jié)果如下圖5.3。圖5.3直行綠燈電路仿真圖等待led顯示器的倒計(jì)時(shí)結(jié)束后，綠燈轉(zhuǎn)為黃燈閃爍，紅燈繼續(xù)維持，將倒計(jì)時(shí)重置為5秒，結(jié)果如下圖5.4。圖5.4直行黃燈電路仿真圖黃燈結(jié)束后，兩側(cè)道路實(shí)現(xiàn)互換通行，東西側(cè)紅綠燈轉(zhuǎn)為綠色，南北側(cè)紅綠燈轉(zhuǎn)為紅色，將倒計(jì)時(shí)重置為20秒，結(jié)果如下圖5.5。圖5.5直行紅燈電路仿真圖等待led顯示器的倒計(jì)時(shí)結(jié)束后，綠燈轉(zhuǎn)為黃燈閃爍，紅燈繼續(xù)維持，將倒計(jì)時(shí)重置為5秒，結(jié)果如下圖5.6。此后便循環(huán)往復(fù)該操作。圖5.6直行紅燈電路仿真圖若路口發(fā)生緊急情況，按下開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止當(dāng)前紅綠燈循環(huán)，轉(zhuǎn)為全部方向黃燈閃爍，持續(xù)10秒，過(guò)后恢復(fù)循環(huán)，結(jié)果如圖5.7。圖5.7緊急情況下電路仿真圖在原有電路仿真圖的基礎(chǔ)上，加入判斷車流量的元件，使電路圖改為如下圖5.8。圖5.8改進(jìn)后的智能控制電路仿真圖改進(jìn)后的電路和原來(lái)相比只新增了一個(gè)車流量判斷系統(tǒng)，此外的效果和之前展示的效果是一致的。修改過(guò)后的邏輯圖如下圖5.9。圖5.9改進(jìn)后智能控制邏輯圖6結(jié)論該設(shè)計(jì)基于原始的傳統(tǒng)交通設(shè)計(jì)，并改進(jìn)了智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。盡管它不能實(shí)現(xiàn)所有預(yù)期的功能，但可以實(shí)現(xiàn)一定程度的智能水平。該設(shè)計(jì)可以為程序的運(yùn)行提供一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境，并允許將程序加載到單片機(jī)的硬件電路上運(yùn)行，基本可以滿足設(shè)計(jì)要求：設(shè)置測(cè)算流量調(diào)節(jié)功能信號(hào)燈，動(dòng)態(tài)不斷修正信號(hào)燈的時(shí)間與道路流量相契合；最后，在深夜或者特定情況切換到黃燈，黃燈閃爍以保持道路狀態(tài)交由現(xiàn)場(chǎng)人員判斷。在交通智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，邏輯控制尚未達(dá)到最簡(jiǎn)化的水平，需要大量的內(nèi)存來(lái)運(yùn)行，并且實(shí)際應(yīng)用反映出速度不足以滿足要求。在交通管理系統(tǒng)中，除了實(shí)現(xiàn)了交通信號(hào)燈的控制功能，可以控制交通信號(hào)燈的切換，還應(yīng)考慮信號(hào)干擾?？梢詮南鄳?yīng)的方面來(lái)考慮單片機(jī)的設(shè)計(jì)：首先，無(wú)論是交通信號(hào)燈的切換還是反饋，都應(yīng)提剩系統(tǒng)的運(yùn)行速度，并應(yīng)從以下方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化：首先，縮短反應(yīng)時(shí)間，將流量信息發(fā)送到流量控制系統(tǒng)需要快速的響應(yīng)時(shí)間，并且可以調(diào)整為在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)丟失時(shí)在短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行流量控制。其次，為了調(diào)試交通信號(hào)燈，交通信號(hào)燈應(yīng)具有對(duì)應(yīng)于三個(gè)交通信號(hào)燈的三種顏色。紅燈用于停車，綠燈用于通行，黃燈用于警告。設(shè)計(jì)的單片機(jī)不僅需要在交通信號(hào)燈之間切換，還需要在特殊情況切換可操作模式，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要設(shè)置交通信號(hào)燈的切換方式。最后，除了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有功能，滿足現(xiàn)有的目的外，盡量節(jié)省空間，為將來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)的硬件或軟件做好準(zhǔn)備，人類的科技是日新月異的，我們不能將做成一個(gè)無(wú)法改進(jìn)的系統(tǒng)，否則這樣的系統(tǒng)隨著時(shí)間的流逝會(huì)落后于時(shí)代的腳步，最后成為淘汰品。智能控制交通系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是當(dāng)前的研究方向，取得了許多成就，但是傳統(tǒng)的定時(shí)交通信號(hào)控制在某些地方仍被廣泛使用。如果是在一個(gè)人流量少，道路交通相對(duì)良好的地方，不必大費(fèi)周章建設(shè)智能交通，傳統(tǒng)的定時(shí)交通信號(hào)控制仍然有效。但是，隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，城市化越來(lái)越完善，汽車數(shù)量不可避免地在增加，交通壓力也在增加。此時(shí)，智能交通信號(hào)控制將在為解決交通堵塞，改善城市交通環(huán)境和促進(jìn)城市化方面發(fā)揮作用?；赑roteus的智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，具有兩個(gè)主要功能。本設(shè)計(jì)采用模糊控制方法來(lái)進(jìn)行智能交通的識(shí)別功能。因?yàn)槟：刂撇恍枰豢刂茖?duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，所以它特別適合于隨機(jī)控制。對(duì)于復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)情況，要控制亮燈時(shí)間，預(yù)先設(shè)置一個(gè)合適的時(shí)間作為一個(gè)周期，在受到及時(shí)反饋的道路情況后，找出優(yōu)先級(jí)高的通行方案，然后將交通資源向那邊傾斜。還有一種功能，在設(shè)計(jì)緊急停止電路是，考慮到例如特種車輛通行、嚴(yán)重交通事故等意外情況，超出智能的控制范疇，需要及時(shí)將控制權(quán)返還給現(xiàn)場(chǎng)的人員。例如，當(dāng)緊急車輛或消防車通過(guò)緊急任務(wù)時(shí)，各個(gè)方向的車道指示燈應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)化為黃燈，讓交通參與者自行判斷如何讓道是否繼續(xù)前進(jìn)。但是功能并不完善，例如不能根據(jù)交通擁堵來(lái)調(diào)整交通燈的紅色，黃色和綠色時(shí)間。寫軟件實(shí)現(xiàn)功能，硬件控制不好。該系統(tǒng)增加了更多功能，例如手動(dòng)檔控制。調(diào)整，控制攝像機(jī)交通監(jiān)控，控制盲道交通信號(hào)燈等，使系統(tǒng)更加完善。作為大城市管理的重要組成部分，交通燈建立在交通安全網(wǎng)絡(luò)的最末端。新的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)方案是基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的。大量的功能改進(jìn)了交通行駛的人工干預(yù)和不靈活性，并且基于網(wǎng)絡(luò)控制對(duì)道路交通進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。從特定的交通流量指導(dǎo)和控制，到實(shí)時(shí)的大數(shù)據(jù)分析，城市的交通資源得到有效分配，交通堵塞得到清除，大城市的交通壓力得到緩解。根據(jù)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，交通信號(hào)燈可以合理調(diào)整以減少運(yùn)力損失，并且在擴(kuò)展方面中可以包含大量的附加功能。交通信號(hào)燈的改進(jìn)必將提高城市公共交通的標(biāo)準(zhǔn)水平。如何利用單片機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)一步提高大城市的質(zhì)量將是未來(lái)的重大突破。單片機(jī)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)備的緊密集成將使人們的生活水平提高到更加智能化的水平，從而改善大城市的總體發(fā)展趨勢(shì)。智能控制系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)成為各大發(fā)達(dá)國(guó)家面臨必須解決的問(wèn)題，不同的地方需要因地制宜來(lái)設(shè)計(jì)智能交通，可以說(shuō)智能交通發(fā)展的越好，該城市的發(fā)展能力亦會(huì)相關(guān)的有所提升。參考文獻(xiàn)[1］張金水.道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2009：26-28[2]宋鳳娟.基于89C51單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)[J].北京，2007[3]樓俊君.PROTEUS仿真軟件在單片機(jī)實(shí)踐課程中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2018.[4]江世明.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2013：23[5]張存明.以科學(xué)發(fā)展觀建設(shè)我國(guó)智能交通系統(tǒng)[J].未來(lái)與發(fā)展，2006(7)：12-21.[6]馮蔚東,賀國(guó)光,劉豹.交通流理論評(píng)述[J].系統(tǒng)工程學(xué)報(bào),2000，13(3).[7]袁振洲，魏麗英，谷遠(yuǎn)利.道路交通管理與控制[M].北京：人民交通出版社，2007.[8]楊兆升.智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論[M].北京：人民交通出版社，2009.[9]趙湘紋.基于MCS-51單片機(jī)的多功能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].寧德師專學(xué)報(bào)，2005(4)[10]CirsteaMvectorcontrolsystemdesignandanalysiswithasinglechip.PowerElec-tronicsSpecialistsConference,IEEE32th,2001:81-84.[11]SeJinKim.ASICdesignforDTCbasedspeedcontrolofinductionmotor[C].ProceedingsIEEEInternationalSymposiumonIndustrialElectronics,2001[12]陳大欽電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社2004[13]陳梓城電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2003[14]吳黎明單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社2003[15]李學(xué)海標(biāo)準(zhǔn)80C51單片機(jī)基礎(chǔ)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社2006[16]劉樂(lè)善微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：華中科技大學(xué)出版社2004[17]陳炳權(quán)曾慶六EDA技術(shù)實(shí)用教程[M].北京：湘潭大學(xué)出版社2010[18]先鋒工作室.單片機(jī)程序?qū)嵗齕M].北京：清華大學(xué)出版社,2002.[19]胡漢才.

單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì).

北京:清華大學(xué)出版社,

2002.

[20]張俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程原理與應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社.2002.[21]趙負(fù)圖,傳感器集成電路手冊(cè),第一版,化學(xué)工業(yè)出版社,2004,590～591

.[22]馬建國(guó).電子系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2004.1.

謝辭為時(shí)一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，這也意味者我在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的大學(xué)生涯也即將結(jié)束。在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里，我得到了很大的自身提高，其中包含了對(duì)交通系統(tǒng)知識(shí)的理解、還有對(duì)有關(guān)這方面書(shū)籍的認(rèn)識(shí)等等，這些都得益于老師和同學(xué)的大力幫助，面對(duì)一個(gè)尚未接觸過(guò)的行業(yè)，需要結(jié)合自身所學(xué)以及大量的課外知識(shí)才能完成這一份論文，不同學(xué)科之間的合作也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束?；厥准韧约阂簧顚氋F的時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過(guò)，實(shí)是榮幸之極。在這四年的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。附錄附錄1程序源代碼#include<reg51.h>sbitg1=P1^0; //位定義sbitr1=P1^1;sbity1=P1^2;sbitg2=P1^3;sbitr2=P1^4;sbity2=P1^5;unsignedcharf=0;unsignedcharnanbei_time=15; //定義南北的時(shí)間長(zhǎng)度unsignedchardongxi_time=11;//定義東西的時(shí)間長(zhǎng)度unsignedcharm;unsignedcharcodet[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x27,0x7F,0x6F};voidinit_timer0(void) //中斷初始化函數(shù) { TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; ET0=1; EA=1; TR0=1; }voiddisplay(unsignedcharx) { unsignedcharm,n; m=x/10; n=x%10; P0=t[m]; P2=t[n]; }voidtimer(void)interrupt1using1//中斷服務(wù)函數(shù){TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;f++;if(f==20){f=0;m--;}}voidmain(){ m=nanbei_time; P1=0x00; init_timer0(); while(1){ do{ display(m); g1=1; r1=0;g2=0;r2=1;}while(m!=3);do{if(m<=3){y1=~y1; r1=0; g1=0;r2=1; g2=0;}display(m); r1=0;g2=0;r2=1;}while(m!=3);do{if(m<=3){y1=~y1;r1=0;g1=0;r2=1;g2=0;}display(m);} while(m!=0); if(m==0){m=dongxi_time; y1=0; y2=0;} do{ display(m); g1=0; r1=1; g2=1; r2=0; } while(m!=3); do{ if(m<=3){r1=1,g1=0;y2=~y2,r2=0,g2=0;}display(m);}while(m!=0);if(m==0){m=nanbei_time;y1=0;y2=0;}}} .#include<reg52.h>#include<math.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineulangunsignedlangstaticunsignedcharcount;codeunsignedchartab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//共陰數(shù)碼管0-9ucharsmg[8];//定義緩沖區(qū)uintwe,ns,h,j;//ns代表南北，we代表東西intaaa();//東西紅燈亮，南北綠燈，黃燈亮intbbb();//南北紅燈亮，東西綠燈，黃燈亮inteee();//第一次完成顯示，繼續(xù)第二次初始化voiddelay(unsignedintcnt){while(--cnt);}voiddisplay(){//取每一位的數(shù)字smg[0]=tab[we/10];smg[1]=tab[we%10];smg[2]=0x00;smg[3]=0x00;smg[4]=0x00;smg[5]=0x00;smg[6]=tab[ns/10];smg[7]=tab[ns%10];}voidmain(){uchari;TMOD|=0x01;//定時(shí)器010msin12Mcrystal用于計(jì)時(shí)TH0=0xd8;//初值TL0=0xf0;ET0=1;TR0=1;EA=1;display();while(1){for(i=0;i<8;i++)//顯示函數(shù)，因單片機(jī)而異{P0=smg[i];P2=i;delay(100);}ccc();//進(jìn)入交通燈控制程序display();//掃描數(shù)碼管}}voidtimer()interrupt1//中斷函數(shù){TH0=0xd8;//重新賦值TL0=0xf0;count++;}intaaa(){if(j<25)//東西紅燈計(jì)數(shù)30秒，南北25秒綠燈亮{if(j==1){we=30,ns=25;}ns--;we--;P1=0xde;return0;}if(25<=j<30)//南北黃燈5秒{if(j==26){ns=5;}P1=0xee;ns--;we--;return0;}}intbbb(){if(h<25){//南北紅燈30秒，東西綠燈25秒if(h==1){we=25,ns=30;}ns--;we--;P1=0xf3;return0;}if(25<=h<30)//東西黃燈5秒{if(h==26){we=5;}P1=0xf5;ns--;we--;return0;}}inteee()//一次周期交通燈顯示完后，重新賦值，等待第二次{j=0;h=0;return0;}intccc()//交通燈控制函數(shù){if(count==100)//定時(shí)一秒{count=0;j++;//算法函數(shù)if((j>30)&&(j!=61)){h++;bbb();return0;}if(j==61){eee();return0;}aaa();return0;}}

捷鍵與一些電腦小技巧HYPERLINKwinkey+d:

這是高手最常用的第一快捷組合鍵。這個(gè)快捷鍵組合可以將桌面上的所有窗口瞬間最小化，無(wú)論是聊天的窗口還是游戲的窗口……只要再次按下這個(gè)組合鍵，剛才的所有窗口都回來(lái)了，而且激活的也正是你最小化之前在使用的窗口！

--這個(gè)就是winkeywinkey+f:

不用再去移動(dòng)鼠標(biāo)點(diǎn)“開(kāi)始→搜索→文件和文件夾”了，在任何狀態(tài)下，只要一按winkey+f就會(huì)彈出搜索窗口。

winkey+r:

在我們的文章中，你經(jīng)常會(huì)看到這樣的操作提示:“點(diǎn)擊‘開(kāi)始→運(yùn)行’，打開(kāi)‘運(yùn)行’對(duì)話框……”。其實(shí)，還有一個(gè)更簡(jiǎn)單的辦法，就是按winkey+r！

alt+tab:

如果打開(kāi)的窗口太多，這個(gè)組合鍵就非常有用了，它可以在一個(gè)窗口中顯示當(dāng)前打開(kāi)的所有窗口的名稱和圖標(biāo)●，選中自己希望要打開(kāi)的窗口，松開(kāi)這個(gè)組合鍵就可以了。而alt+tab+shift鍵則可以反向顯示當(dāng)前打開(kāi)的窗口。

winkey+e:

當(dāng)你需要打開(kāi)資源管理器找文件的時(shí)候，這個(gè)快捷鍵會(huì)讓你感覺(jué)非?！八保≡僖膊挥抿v出一只手去摸鼠標(biāo)了！

小提示:

winkey指的是鍵盤上刻有windows徽標(biāo)的鍵●。winkey主要出現(xiàn)在104鍵和107鍵的鍵盤中。104鍵盤又稱win95鍵盤，這種鍵盤在原來(lái)101鍵盤的左右兩邊、ctrl和alt鍵之間增加了兩個(gè)windwos鍵和一個(gè)屬性關(guān)聯(lián)鍵。107鍵盤又稱為win98鍵盤，比104鍵多了睡眠、喚醒、開(kāi)機(jī)等電源管理鍵，這3個(gè)鍵大部分位于鍵盤的右上方。

再補(bǔ)充點(diǎn)

F1顯示當(dāng)前程序或者windows的幫助內(nèi)容。

F2當(dāng)你選中一個(gè)文件的話，這意味著“重命名”

F3當(dāng)你在桌面上的時(shí)候是打開(kāi)“查找：所有文件”對(duì)話框

F10或ALT激活當(dāng)前程序的菜單欄

windows鍵或CTRL+ESC打開(kāi)開(kāi)始菜單

CTRL+ALT+DELETE在win9x中打開(kāi)關(guān)閉程序?qū)υ捒?/p>

DELETE刪除被選擇的選擇項(xiàng)目，如果是文件，將被放入回收站

SHIFT+DELETE刪除被選擇的選擇項(xiàng)目，如果是文件，將被直接刪除而不是

放入回收站

CTRL+N新建一個(gè)新的文件

CTRL+O打開(kāi)“打開(kāi)文件”對(duì)話框

CTRL+P打開(kāi)“打印”對(duì)話框

CTRL+S保存當(dāng)前操作的文件

CTRL+X剪切被選擇的項(xiàng)目到剪貼板

CTRL+INSERT或CTRL+C復(fù)制被選擇的項(xiàng)目到剪貼板

SHIFT+INSERT或CTRL+V粘貼剪貼板中的內(nèi)容到當(dāng)前位置

ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤銷上一步的操作

ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤銷的操作

Windows鍵+D：最小化或恢復(fù)windows窗口

Windows鍵+U：打開(kāi)“輔助工具管理器”

Windows鍵+CTRL+M重新將恢復(fù)上一項(xiàng)操作前窗口的大小和位置

Windows鍵+E打開(kāi)資源管理器

Windows鍵+F打開(kāi)“查找：所有文件”對(duì)話框

Windows鍵+R打開(kāi)“運(yùn)行”對(duì)話框

Windows鍵+BREAK打開(kāi)“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框

Windows鍵+CTRL+F打開(kāi)“查找：計(jì)算機(jī)”對(duì)話框

SHIFT+F10或鼠標(biāo)右擊打開(kāi)當(dāng)前活動(dòng)項(xiàng)目的快捷菜單

SHIFT在放入CD的時(shí)候按下不放，可以跳過(guò)自動(dòng)播放CD。在打開(kāi)wo

rd的時(shí)候按下不放，可以跳過(guò)自啟動(dòng)的宏

ALT+F4關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序

ALT+SPACEBAR打開(kāi)程序最左上角的菜單

ALT+TAB切換當(dāng)前程序

ALT+ESC切換當(dāng)前程序

ALT+ENTER將windows下運(yùn)行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕狀態(tài)間切換

PRINTSCREEN將當(dāng)前屏幕以圖象方式拷貝到剪貼板

ALT+PRINTSCREEN將當(dāng)前活動(dòng)程序窗口以圖象方式拷貝到剪貼板

CTRL+F4關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序中的當(dāng)前文本（如word中）

CTRL+F6切換到當(dāng)前應(yīng)用程序中的下一個(gè)文本（加shift可以跳到前

一個(gè)窗口）

在IE中：

ALT+RIGHTARROW顯示前一頁(yè)（前進(jìn)鍵）

ALT+LEFTARROW顯示后一頁(yè)（后退鍵）

CTRL+TAB在頁(yè)面上的各框架中切換（加shift反向）

F5刷新

CTRL+F5強(qiáng)行刷新1.打開(kāi)“我的電腦”-“工具”-“文件夾選項(xiàng)”-“查看”-在“顯示所有文件和文件夾”選項(xiàng)前打勾-“確定”

2.刪除以下文件夾中的內(nèi)容：

x:\DocumentsandSettings\用戶名\Cookies\下的所有文件(保留index文件)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\LocalSettings\Temp\下的所有文件(用戶臨時(shí)文件)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\LocalSettings\TemporaryInternetFiles\下的所有文件(頁(yè)面文件)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\LocalSettings\History\下的所有文件(歷史紀(jì)錄)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\Recent\下的所有文件(最近瀏覽文件的快捷方式)

x:\WINDOWS\Temp\下的所有文件(臨時(shí)文件)

x:\WINDOWS\ServicePackFiles(升級(jí)sp1或sp2后的備份文件)

x:\WINDOWS\DriverCache\i386下的壓縮文件(驅(qū)動(dòng)程序的備份文件)

x:\WINDOWS\SoftwareDistribution\download下的所有文件

3.如果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)windoesupdade升級(jí)，則刪除以下文件：x:\windows\下以$u...開(kāi)頭的隱藏文件

4.然后對(duì)磁盤進(jìn)行碎片整理，整理過(guò)程中請(qǐng)退出一切正在運(yùn)行的程序

5.碎片整理后打開(kāi)“開(kāi)始”-“程序”-“附件”-“系統(tǒng)工具”-“系統(tǒng)還原”-“創(chuàng)建一個(gè)還原點(diǎn)”(最好以當(dāng)時(shí)的日期作為還原點(diǎn)的名字)

6.打開(kāi)“我的電腦”-右鍵點(diǎn)系統(tǒng)盤-“屬性”-“磁盤清理”-“其他選項(xiàng)”-單擊系統(tǒng)還原一欄里的“清理”-選擇“是”-ok了

7、在各種軟硬件安裝妥當(dāng)之后，其實(shí)XP需要更新文件的時(shí)候就很少了。刪除系統(tǒng)備份文件吧：開(kāi)始→運(yùn)行→sfc.exe/purgecache近3xxM。(該命令的作用是立即清除"Windows文件保護(hù)"文件高速緩存，釋放出其所占據(jù)的空間)

8、刪掉\windows\system32\dllcache下dll檔(減去200——300mb),這是備用的dll檔，只要你已拷貝了安裝文件，完全可以這樣做。

9、XP會(huì)自動(dòng)備份硬件的驅(qū)動(dòng)程序，但在硬件的驅(qū)動(dòng)安裝正確后，一般變動(dòng)硬件的可能性不大，所以也可以考慮將這個(gè)備份刪除，文件位于\windows\drivercache\i386目錄下，名稱為driver.cab，你直接將它刪除就可以了，通常這個(gè)文件是74M。

10、刪除不用的輸入法：對(duì)很多網(wǎng)友來(lái)說(shuō)，WindowsXPt系統(tǒng)自帶的輸入法并不全部都合適自己的使用，比如IMJP8_1日文輸入法、IMKR6_1韓文輸入法這些輸入法，如果用不著，我們可以將其刪除。輸入法位于\windows\im